在我们睡着的时候，大脑会发生什么呢？
在睡眠状态时，大脑皮层会产生一种弥散性抑制，使人的感知能力、运动能力和意识等逐渐减退或处于休止状态，但这种抑制往往是不平衡的，所以有些神经细胞还处于兴奋状态并导致梦境的出现。1.三种状态的脑电
人在处于清醒和睡眠的不同状态时，大脑的生理电活动会有所不同，通过对脑电波的变化绘制脑电图，可以了解和揭示睡眠的本质。
研究显示，当大脑处于清醒状态和警觉状态时，脑电中有很多β波，这是一种频率较高、波幅较小的波，每秒钟14～30个周期。
当在大脑处于安静和休息状态时，β波会被α波所取代，α波的频率相对较低，波幅较大，每秒钟8～13个周期。
而在睡眠状态时，脑电则主要是Δ波，这是一种频率更低，波幅更大的波，每秒钟小于4个周期。
2.睡眠五阶段
根据睡眠过程中脑电图、眼动电图和肌电图的表现特点，可将睡眠分为五个阶段：
第一阶段：轻度睡眠阶段。主要为混合的、频率和波幅都较低的α脑电波。这个阶段的个体处于浅睡状态，心率减慢，身体肌肉放松，有时会出现全身肌肉收缩或急促的抽搐，呼吸变得有些不规则，很容易被外部刺激惊醒。持续时间大约为10分钟。
第二阶段：睡眠加深。脑电波开始出现不规则，频率和振幅频繁变化，偶尔会出现一种短暂爆发的、频率高的、波幅大的脑电波，称为睡眠锭，标志着睡眠已经到来。该阶段个体较难被唤醒，持续时间大约为20分钟。
第三阶段：肌肉逐渐变得更放松，脑电的频率会继续降低，波幅较大，开始出现Δ波，有时也会出现睡眠锭。该阶段大约持续40分钟。
第四阶段：深度睡眠。当大多数脑电呈现为Δ波时，表明已经进入睡眠的第四阶段，即为深度睡眠阶段。在该阶段个体的肌肉进一步放松，身体功能的各项指标变慢，有时发生梦游、梦呓、尿床等。
第五阶段：快速眼动睡眠阶段（REM）。这时的生理电活动迅速改变，Δ波消失，高频率、低波幅的脑电波出现，与个体清醒状态时的脑电活动很相似。睡眠者的眼球开始做快速运动，通常为50～60次/秒的左右上下运动，而且通常伴随着栩栩如生的梦境。睡眠者这时醒来通常会报告说自己正在做梦。另外，心律、血压变得不规则，呼吸变得急促，如同清醒状态或恐怖时的反应，而肌肉依然松软。
第一次快速眼动睡眠一般持续5～10分钟，再经过大约90分钟后，会有第二次快速眼动睡眠，持续时间通常长于第一次。在这种周期性的循环之中，当黎明临近时，第三阶段与第四阶段的睡眠会逐渐消失。3.睡眠的功能
我们为什么需要睡觉呢？睡眠对维持人正常生理和心理功能具有十分重要的作用。
从生理学角度看，睡眠有利于消除疲劳，补充体力，排除体内毒素和代谢物，促进人体生长。
从生态学角度看，生态学理论（进化论）认为，包括人类在内的动物表现出来的不同睡眠方式，主要是在生存过程中长期演化而来。动物睡眠的目的是减少能量消耗和避免受到伤害。
从心理学角度看，睡眠有利于过滤白天获得的信息，能够调整和巩固白天记忆的内容。
睡眠的最初功能是为了使人类避免侵袭，以后才逐渐演化为具有恢复体力的功能。所以，快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠具有不同功能。非快速眼动睡眠与恢复体力、机体生长密切相关；快速眼动睡眠与心理创伤的恢复、神经发育有着密切的联系。
睡眠剥夺试验有力地证明了睡眠的重要性。睡眠被剥夺会对注意力的集中、情绪的稳定、学习及记忆产生明显的负面影响。被连续剥夺两天睡眠的人会出现幻觉和错觉，情绪紊乱，适应能力大幅降低。长时间睡眠剥夺甚至会导致暂时性睡眠剥夺性精神病。
